Модель нестационарного горения твердых топлив с накоплением конденсированных продуктов на поверхности горения | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2023. № 86. DOI: 10.17223/19988621/86/8

Модель нестационарного горения твердых топлив с накоплением конденсированных продуктов на поверхности горения

Рассмотрено нестационарное горение твердых топлив, горящих с образованием конденсированных продуктов, способных накапливаться на поверхности горения в виде каркасного слоя. Модель учитывает тепловую инерционность каркасного слоя и изменение его массы в процессе нестационарного горения. Показано, что при нестационарном горении таких топлив мгновенный состав продуктов (газообразных и конденсированных), покидающих поверхность горения, будет изменяться и отличаться от состава продуктов, покидающих поверхность горения при стационарном горении, а значит, отличаться от исходного состава топлива. Этот новый эффект, ранее не описанный в литературе, может приводить к дополнительной дестабилизации процесса в камере сгорания РДТТ и развитию акустической неустойчивости. В рамках разработанной модели нестационарного горения определена составляющая акустической проводимости зоны горения твердого топлива, связанная с новым эффектом.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 7

Ключевые слова

смесевое твердое ракетное топливо, нестационарное горение, конденсированные продукты сгорания, каркасный слой, агломерация, неоднородность продуктов сгорания, математическое моделирование

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Рашковский Сергей Александрович	Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук; Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории термогазодинамики и горения; ведущий научный сотрудник лаборатории проектирования рабочих элементов ракетно-космической техники НИИПММ	rash@ipmnet.ru

Всего: 1

Ссылки

Zarko V.E., Gusachenko L.K. Critical review of phenomenological models for studying transient combustion of solid propellants // International Journal of Spray and Combustion Dynamics. 2010. V. 2, № 2. P. 151-167. doi: 10.1260/1756-8277.2.2.151.

Новожилов Б.В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М. : Наука, 1973. 176 с.

Зельдович Я.Б., Лейпунский О.И., Либрович В.Б. Теория нестационарного горения поро ха. М. : Наука, 1975. 132 с.

Гусаченко Л.К., Зарко В.Е. Анализ нестационарных моделей горения твердых топлив (обзор) //Физика горения и взрыва. 2008. Т. 44, № 1. С. 35-48.

Гусаченко Л.К. Феноменологическая модель нестационарного горения ТТ с накоплени ем компонента на поверхности // Физика горения и взрыва. 1989. Т. 25, № 2. С. 38-42.

Рашковский С.А. Статистическое моделирование агломерации алюминия при горении гетерогенных конденсированных смесей // Физика горения и взрыва. 2005. Т. 41, № 2. С. 62-74.

Rashkovskiy S.A. Direct numerical simulation of boron particle agglomeration in combustion of boron-containing solid propellants // Combustion Science and Technology. 2017. V. 189, № 8. Р. 1277-1293. doi: 10.1080/00102202.2017.1294586.

Глотов О.Г., Ягодников Д.А., Воробьев В.С., Зарко В.Е., Симоненко В.Н. Воспламене ние, горение и агломерация капсулированных частиц алюминия в составе смесевого твердого топлива. II. Экспериментальные исследования агломерации // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43, № 3. С. 83-97.

Culick F.E.C. Unsteady Motions in Combustion Chambers for Propulsion Systems. RTO AGARD RTO-AG-AVT-039, 2006.

Gallier S., Godfroy F. Aluminum combustion driven instabilities in solid rocket motors // Journal of propulsion and power. 2009. V. 25, № 2. С. 509-521. doi: 10.2514/1.37664.